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真空擊穿
鎖定
- 中文名
- 真空擊穿
- 初始條件
- 高真空的初始條件
- 穿場強
- 穿場強達1.3MV/cm
- 分散性
- 分散性較大
目錄
- 1 簡介
- 2 氣體放電擊穿與真空擊穿
- 3 引發機制
真空擊穿簡介
在高真空的初始條件下,即電子和粒子的平均自由程大於電極間隙距離,以致間隙空間的碰撞電離可以忽略時,電極間施加很高的電壓而引起的自持放電過程。高真空間隙是一種強度很高的絕緣間隙,其擊穿場強達1.3MV/cm,廣泛地用於真空斷路器、粒子加速器和電子管等設備中。真空間隙的擊穿常常是破壞性的和不可逆轉的,會破壞電極。真空間隙的擊穿電壓大致與間隙距離的平方根成正比。真空間隙的擊穿電壓與電極材料、表面光潔度和純淨度等多種因素有關,因而分散性較大。
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真空擊穿氣體放電擊穿與真空擊穿
真空擊穿時,空間氣體密度很低,帶電粒子在極間碰撞產生的氣體電離的倍增作用並不足以維持放電。那麼,擊穿的觸發源必然來自表面效應和極間粒子的交換過程。這是由於在真空擊穿過程中所存在的大電流載體,歸根結底為數量足夠的金屬蒸汽、氣體或等離子體。它們來源於電極表面的局部過熱和昇華
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氣體放電擊穿與真空擊穿在機理上存在着相當大的差異。一般認為,真空擊穿是與壓強無關的。但嚴格説來,真空擊穿與壓強仍有一定的關係,因為影響真空擊穿的一些效應,諸如表面吸附、正離子對陰極發射區的轟擊、高能負離子的電荷剝離等現象都與壓強有關,並影響到擊穿電壓與預擊穿現象。當然,真空擊穿還取決於許多工藝因素,如電極材料、表面狀態、極間距離、電壓脈衝長度等
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真空擊穿引發機制
場致引發的機制有兩種基本看法:(1)陰極引發,由於陰極本身場致發射電流的焦耳熱,使陰極微突起產生暴發性蒸散而引發擊穿。這可能是小間隙發生擊穿的原因。( 2)陽極引發,陰極上發射中心所發射的電子轟擊陽極,使陽極釋放出大量氣體和金屬蒸氣而引發擊穿。這將是大間隙發生擊穿的原因。在很寬的間隙範圍內測定擊穿時,發現大間隙擊穿所需的陰極場強反而比小間隙時要低。原因是陰極的冷發射使陽極釋出離子而回轟陰極,由於大間隙電壓高,離子能量大,能使陰極在較低的電場作用下產生更為豐富的發射,因此陽極弓}發電壓比陰極引發電壓低得多
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